Control Policies of an Automated Storage and Retrieval System
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2015-10-19
Department
Major/Subject
Automaatio- ja systeemitekniikka
Mcode
AS3001
Degree programme
AUT - Automaatio- ja systeemitekniikka (TS2005)
Language
en
Pages
61 + 7
Series
Abstract
Automated storage and retrieval systems (AS/RS) are popular for storing semi-fast moving items in distribution centers. They are costly systems whose design involves many critical decisions, which affect the overall performance of the system. This work is focused on the crane control policies of a double-deep dual-shuttle AS/RS. The goal of the thesis is to find out how operating performance of a crane can be improved with storage location assignment, dwell-point positioning and request sequencing. Alternative control rules were developed based on AS/RS literature and tested against those implemented by the supplier of the system. The comparison was carried out with a discrete-event simulation tool, which was built as a part of the thesis. The system was simulated under two different workload scenarios and rack fill levels. The simulation results indicate that sequencing and cycle formation algorithms can have a significant effect on system throughput in periods of high utilization. The effect was found larger with the lower 70 % fill level. The linear programming sequencing algorithm developed in this thesis was found to reduce the average cycle time by 5.3 % compared to the algorithm used by the supplier. In the on-shift scenario, the optimal dwell point strategy could reduce the average crane response time by 10 % compared to the policy used by the supplier. However, this difference was not noticeable when the average request turnover time was used as a measure.Jakelukeskuksissa yleiset hyllystöhissijärjestelmät ovat kalliita investointeja. Niiden keräilytehoa voidaan osaltaan parantaa tehostamalla varastohissin ohjausmenetelmiä. Tämän diplomityön tutkimuksen kohteena on hyllystöhissijärjestelmä, jossa on tuplasyvät hyllyt sekä hissi, jolla on kahden laatikon kantokapasiteetti. Työn tavoitteena oli selvittää, miten järjestelmän suorituskykyä voidaan parantaa hyllypaikkojen allokoinnin, hissin odotuspaikan valinnan, sekä hissitehtävien sekvensoinnin avulla. Järjestelmätoimittajan ohjausperiaatteiden hyvyyttä arvioitiin vertaamalla niitä kirjallisuuden pohjalta kehitettyihin ohjausmenetelmiin. Ohjausten vertailu tehtiin simulointityökalulla, joka rakennettiin työn aikana. Testiskenaarioissa simuloitiin järjestelmää kahdessa eri kuormitustilanteessa ja kahdella eri täyttöasteella. Simulointitulosten perusteella sekvensointi- ja syklinmuodostusalgoritmeilla huomattiin olevan merkittävä vaikutus tilanteissa, joissa hissillä on tehtäväjonoja. Vaikutus oli suurempi matalammalla 70 % täyttöasteella. Työssä kehitetty sekalukuoptimointiin perustuva sekvensointialgoritmi lyhensi keskimääräistä sykliaikaa 5,3 % toimittajan käyttämään algoritmiin verrattuna. Matalan käyttöasteen skenaariossa optimaalisen odotuspaikan valinta lyhensi hissin liikkumisaikaa seuraavan tehtävään 10 %, mutta ero oli käytännössä olematon, kun mittarina käytettiin keskimääräistä aikaa tehtävän saapumisesta sen suorittamiseen.Description
Supervisor
Zenger, KaiThesis advisor
Peuransalo, MarttiKeywords
automated storage and retrieval system, crane control, dicrete-event simulation, optimization
